Главное меню
Главная О сайте Добавить материалы на сайт Поиск по сайту Карта книг Карта сайта
Книги
Аналитическая химия Ароматерапия Биотехнология Биохимия Высокомолекулярная химия Геохимия Гидрохимия Древесина и продукты ее переработки Другое Журналы История химии Каталитическая химия Квантовая химия Лабораторная техника Лекарственные средства Металлургия Молекулярная химия Неорганическая химия Органическая химия Органические синтезы Парфюмерия Пищевые производства Промышленные производства Резиновое и каучуковое производство Синтез органики Справочники Токсикология Фармацевтика Физическая химия Химия материалов Хроматография Экологическая химия Эксперементальная химия Электрохимия Энергетическая химия
Новые книги
Сидельковская Ф.П. "Химия N-вннилпирролидона и его полимеров" ()

Сеидов Н.М. "Новые синтетические каучуки на основе этилена и олефинов" (Высокомолекулярная химия)

Райт П. "Полиуретановые эластомеры" (Высокомолекулярная химия)

Попова Л.А. "Производство карбамидного утеплителя заливочного типа" (Высокомолекулярная химия)

Поляков А.В "Полиэтилен высокого давления. Научно-технические основы промышленного синтеза" (Высокомолекулярная химия)
Книги по химии
booksonchemistry.com -> Добавить материалы на сайт -> Другое -> Лакович Дж. -> "Основы флуоресцентной спектроскопии" -> 24

Основы флуоресцентной спектроскопии - Лакович Дж.

Лакович Дж. Основы флуоресцентной спектроскопии — М.: Мир, 1986. — 496 c.
Скачать (прямая ссылка): osnovifluriscentnoyspektroskopii1986.djv
Предыдущая << 1 .. 18 19 20 21 22 23 < 24 > 25 26 27 28 29 30 .. 185 >> Следующая

Измерение времен~затухания флуоресценции
Время затухания флуоресценции вещества обычно представляет собой средний промежуток времени, в течение которого молекула остается в возбужденном состоянии, прежде чем вернуться в основное состояние. Во флуоресцентной спектроскопии очень часто приходится измерять времена жизни, поскольку из таких данных можно найти частоту столкновений с молекулами тушителей (гл. 9), скорость переноса энергии и скорости реакций в возбужденных состояниях (гл. 10 и 12). Кроме того, знание времен жизни необходимо при расчете времен вращательной корреляции из анизотропии флуоресценции (гл.5 и 6). Точное знание закона затухания флуоресценции может дать детальную информацию о взаимодействии флуорофора с его окружением. Например, миогоэкспоненциальный закон затухания может быть результатом того, что молекулы флуорофора находятся в нескольких различных окружениях, лйбо явиться результатом процессов, протекающих в возбужденных состояниях. Измерение времен затухания флуоресценции достаточно сложно, так как эти величины обычно составляют ~ 10 не, поэтому требуется использование сверхбыстрых электронных устройств и детекторов. Однако из-за важности этих данных много усилий было затрачено на разработку надежных способов измерения времен затухания флуоресценции. В этой главе будут детально рассмотрены теория и практические аспекты измерений времен жизни.
Существуют два широко используемых метода измерений времен затухания флуоресценции: импульсный и фазово-модуляционный (или гармонический). В импульсном методе образец освещают короткими импульсами света и измеряют зависимость интенсивности флуоресценции от времени.
В гармоническом методе образец возбуждают синусоидально модулированным светом. Фазовый сдвиг и степень демодуляции испускания по отношению к падающему свету используют для расчета времени затухания. Каждый из методов имеет свои преимущества и недостатки, которые будут обсуждены в данной главе.
3.1. Импульсные измерения времени затухания
Рассмотрим возбуждение флуорофора бесконечно коротким импульсом света, приводящее к первоначальной заселенности возбужденного состояния флуорофоров (N0). Скорость гибели первоначально возбужденных молекул
равна
* -(у *к)т (ЗЛ)
где N{t) - число возбужденных молекул спустя время t после возбуждения; у - скорость испускания; k - константа скорости безызлучательной гибели. Подставляя начальное условие N(t) = N0 при t = 0 и интегрируя уравнение (3.1), получаем
N(f) = V~l/T (3.2)
где т = (у + k)"1 - время жизни возбужденного состояния. Следовательно, интенсивность флуоресценции F(t), которая пропорциональна заселенности возбужденного состояния [F{t) = yN(t)], затухает экспоненциально (рис. 3.1, а). Время затухания флуоресценции обычно Приравнивают к времени, необходимому для уменьшения интенсивности в е раз по отношению к первоначальной величине, и оно равно (у + &)-1. Иначе говоря, время жизни можно определить из наклона зависимости lgF(f) от t (рис. 3.1, б).
Время жизни можно также рассматривать как средний промежуток времени, в течение которого молекула находится в возбужденном состоянии. Такая средняя величина определяется выражением
< t > - [^ЖОЗ/tWO] (3.3)
Для большого числа молекул флуорофора и малого временного интервала эта сумма становится следующей:
/ tN(t)dt fte-t/7dt
< t > = О__________ о
(3.4)
о
РИС. 3.1. Графическое изображение зависимостей в импульсных методах измерения времен жизни.
Видно, что знаменатель равен т. Интегрируя числитель по частям, находим, что он равен т2. Следовательно, для экспоненциальной гибели среднее время, в течение которого флуорофор находится в возбужденном состоянии, равно его времени жизни:
I
< t > ж т (3.5)
Важно отметить, что уравнение (3.5) несправедливо для более сложных законов затухания, в частности для много или неэкспоненциального распада. Среднее время жизни всегда можно рассчитать на основе наблюдаемого закона затухания, используя уравнение (3.4). Однако среднее время жизни может быть сложной функцией параметров, описывающих действительный закон затухания [ уравнение (3.53)]. Поэтому средние времена жизни необходимо интерпретировать осторожно [(см. также разд. 6.1 и уравнения (6.6) и (6.7)].
3.2. Фазовые и модуляционные измерения времен затухания флуоресценции
Вторым методом, с помощью которого обычно измеряют времена затухания, является фазово-модуляционный метод. Образец возбуждают светом, интенсивность которого модулирована по синусоидальному закону (рис. 3.2). Испускание — это вынужденный отклик на возбуждение, и поэтому испускание модулировано с той же круговой частотой (со= 2 -тг х частота в герцах). Из-за конечной величины времени жизни возбужденного состояния модулированное испускание отстает по фазе на угол <р относительно возбуждения. Далее, иопускание менее модулировано (демодулировано) по сравнению с возбуждением, т. е. относительная амплитуда переменной части испуо-кания (Р/4) меньше для испускания, чем для возбуждения (6/а). Как фазовый угол (<р), так и коэффициент демодуляции (яг» Ва/ b А) измеряют и используют для расчета модуляционного (тт) и фазового (т Р) времени:
Предыдущая << 1 .. 18 19 20 21 22 23 < 24 > 25 26 27 28 29 30 .. 185 >> Следующая

Авторские права © 2011 BooksOnChemistry. Все права защищены.
Реклама